超细碳酸钙对水泥强度性能和微观结构的影响研究

探讨了超微细碳酸钙对水泥强度性能和微观结构的影响。结果表明,超细CaCO3掺加到水泥基材料中能降低水泥石内表面积和总孔体积,增强水泥石密实度,降低孔隙率,进而提高水泥净浆抗压强度。对于水泥混凝土材料而言,超细CaCO3将是一种优良的矿物细掺料。     

加速碳化养护钢渣混合水泥制备钢渣砖

通过对钢渣混合水泥进行加速碳化养护制各钢渣砖.设计不同的钢渣和水泥配合比,在满足国家标准的前提下,钢渣的掺量上限为60%.制备出碳化增重率10.44%、抗折强度5.02 Mpa、抗压强度20.06 Mpa、冻融强度14.63 Mpa、吸水率11.24%、饱水强度10.89 Mpa、压蒸安定性合格的碳化钢渣混合水泥钢渣砖.     

水泥强度等级对混凝土碳化耐久性的影响

基于水泥强度等级对混凝土碳化耐久性的影响,采用快速碳化试验对由42.5或52.5级普通水泥配制的C35混凝土的抗碳化性能进行了研究。试验结果表明:在抗压强度相当的条件下,由42.5级水泥配制的C35混凝土具有更好的碳化耐久性。例如,在空气中CO2体积分数为0.04%和矿渣掺量为50%的条件下,用42.5或52.5级水泥配制的C35混凝土完全自然碳化所需时间分别为53.3a和44.7a,可见,用52.5级水泥配制的混凝土碳化年限更短,且达不到50 a的设计使用年限。因此,在工程上宜优先选用42.5级水泥配制C35混凝土。     

研究超细矿粉对水泥基材料强度和微观结构的影响

为研究超细矿粉的掺量和比表面积对水泥砂浆强度和微观结构的影响,采用XRD、TG、SEM、NMR等对不同掺量、不同比表面积矿粉13组砂浆试块进行测试.试验结果表明:在掺入相同比表面积矿粉条件下,随着矿粉掺量的增加,砂浆试块中的Ca(OH)2含量减少,砂浆试块的总孔隙率降低,砂浆试块的抗压强度呈上升趋势;在相同的矿粉掺量条件下,随着矿粉比表面积的增加,砂浆试块中的Ca(OH)2含量减少,砂浆试块的总孔隙率降低,砂浆试块的抗压强度增加.从机理上分析,超细矿粉可以起到物理填充以及火山灰效应,在一定范围内,无论是提高矿粉掺量或者增加矿粉比表面积,砂浆试块孔隙结构会更加密实,砂浆试块抗压强度增加.     

钢渣矿渣水泥孔结构对水泥强度影响的试验研究

主要研究了矿渣、钢渣单掺以及复掺对配制的复合水泥的孔结构以及强度性能的影响,试验研究结果表明:钢渣主要增加了水泥中大于50nm孔隙含量,对于小于50nm的孔隙含量影响不大。矿渣能够大大降低钢渣矿渣水泥中大于50nm孔隙含量,对于小于50 nm的孔隙含量影响较小。钢渣掺量10%,矿渣掺量30%的复合水泥试样的强度和孔结构都优于单掺钢渣或者不掺的水泥,原因是填充效应和互补效应。     

钢渣微观结构及性能分析

采用激光共聚焦显微镜分析钢渣的微观结构,利用氢氧化钾-蔗糖溶液萃取钢渣中间相和水杨酸溶液萃取钢渣硅酸盐相的方法测定钢渣的矿物组成,并且评价了钢渣粉的活性指数和安定性。结果表明:滚筒渣中C3S和C2S结晶较为完整,热泼渣和热闷渣结晶不均匀,晶粒较小;热闷渣中硅酸盐相所占的比例最小,滚筒渣和热泼渣中硅酸盐相(含Ca O)占水泥熟料的20%~30%;掺30%钢渣粉的水泥浆体试件安定性是合格的,且钢渣粉均能满足GB/T 2847—2005对混合材的活性要求。     

钢渣碳化技术影响因素的研究进展

钢渣碳化技术不仅可以减少碳排放,还能实现工业废渣废气的回收再利用。本文分析了钢渣的组成和碳化机理,综述了近年来外加剂、制备过程参数及碳化过程参数对钢渣碳化技术影响的研究进展,并对碳化技术的研究方向进行展望。     

碳化对碱矿渣水泥浆体微观结构的影响

针对碱-矿渣水泥水化产物中不存在Ca(OH2)且碳化比较严重的现象,选择水玻璃作为碱组分,采用X-射线衍射(XRD)和可变真空扫描电子电镜(SEM)研究了碱-矿渣水泥浆体的碳化产物和微观形貌,结合氮吸附方法分析了碳化对碱-矿渣水泥浆体孔结构的影响.结果表明:碱-矿渣水泥浆体碳化导致的孔隙溶液Ca2+浓度降低由水化硅酸钙(C-S-H)凝胶脱钙补偿,碳化生成的碳酸钙主要以方解石的形式存在;碳化后,C-S-H凝胶的钙硅比降低,浆体的比表面积增大,平均孔径降低,而累积孔体积的变化与水玻璃的模数有关.     

碳化养护制备高强钢渣砖的研究

以水泥、钢渣、标准砂为原材料,通过碳化养护制备钢渣砖。研究了钢渣掺量、水灰比、碳化强度和碳化时间对钢渣砖抗折、抗压强度的影响,并利用XRD和SEM对钢渣砖的矿物组成和微观结构进行了分析。结果表明:随着钢渣掺量的增加,钢渣砖的力学性能先提高后降低,钢渣掺量为40%时,钢渣砖的力学性能最佳,7 d抗折、抗压强度分别为6.9、47.7 MPa;钢渣砖的力学性能随着水灰比的升高而降低,水灰比为0.5时,钢渣砖的抗折和抗压强度最高;碳化压强为3 MPa、碳化时间为3 h时钢渣砖力学性能最好。     

水泥掺量对NAS砂浆强度和抗碳化性能的影响

研究了水泥掺量对NaOH激发矿渣砂浆(NAS砂浆)强度和抗碳化性能的影响。从提高强度和降低成本考虑,在NAS砂浆中掺入水泥时应采取同时取代矿渣和NaOH的方式,掺量为5%。加速碳化试验和自然碳化试验结果表明,NAS砂浆抗碳化性能远低于强度与之相等的水泥砂浆,在NAS砂浆中掺入水泥能显著提高砂浆的抗碳化性能,水泥的适宜掺量为5%～10%,最佳掺量为10%。从提高强度和抗碳化性能、降低砂浆成本考虑,NAS砂浆中水泥的适宜掺量为5%～10%,且应采取同时取代矿渣和NaOH的方式。     

养护温度对水泥沥青砂浆强度发展的影响

试验研究了0,25,60℃这3种养护温度下不同沥青含量的水泥沥青砂浆(CAM)在3～120d龄期内的力学强度发展规律.结果表明:高温养护不利于低沥青含量CAM的力学强度发展,但有利于高沥青含量CAM的抗压强度发展;低温养护不利于任何类型CAM的强度发展;养护环境温度主要影响水泥的水化反应和沥青的破乳成膜过程,且对前者的影响大于后者.对不同类型CAM中后期现场养护方法提出了一些建议.     

碳化养护蒸压加气混凝土改性水泥的抗硫酸盐侵蚀性能EI北大核心CSCD

研究了碳化养护对硅酸盐水泥(PC)-蒸压加气混凝土(WAAC)抗硫酸盐侵蚀性能的影响,测试了PC-WAAC在不同硫酸盐浸泡时间后的抗压强度、体积和质量变化,并对硫酸盐侵蚀后PC-WAAC的微观结构及劣化机理进行了分析.结果表明:碳化养护后,WAAC掺量为0%、10%、20%的PC-WAAC硫酸盐侵蚀180 d后的抗压强度比其对应的未碳化养护侵蚀前的水泥净浆抗压强度分别高6.55%、15.12%、22.54%;硫酸盐侵蚀180 d后,碳化养护PC-WAAC净浆的抗压强度降低值明显低于未碳化养护水泥净浆,碳化养护提高了PC-WAAC的抗硫酸盐侵蚀性能,缓解了硫酸盐侵蚀造成的抗压强度损失.     

掺粉煤灰、矿渣的钢纤维混凝土性能研究与应用

结合厦门至昆明国家重点公路干线的建设,配制了一批C40普通混凝土和钢纤维混凝土,进行全面系统的试验研究与对比分析。研究了钢纤维掺量、粉煤灰和矿渣对钢纤维混凝土强度性能的影响。试验结果表明:C40钢纤维混凝土的钢纤维最佳掺量为1.0%~1.4%;掺入粉煤灰、矿渣后,使混凝土的孔隙率减小、界面改善、泌水性降低并易于施工;同时,混凝土的抗拉强度得到明显提高。     

海水浸泡养护对磷酸钾镁水泥浆体微观结构和性能的影响

为研究海水浸泡养护对磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体微观结构和性能的影响,测试了不同养护条件下MKPC浆体试件的抗压强度和干燥收缩率,分析了其物相组成和微观结构.结果表明:在海水浸泡环境下,如果MKPC浆体试件已凝结且具有一定的初始结构强度,其主要水化产物MgKPO_4·6H_2O(MKP)在呈弱碱性的海水环境下溶解度低、水解现象减轻;海水的渗入使MKPC浆体试件的水化反应得以持续进行,水化反应生成较多的MKP,在弱碱性海水环境下,MKP更易结晶,生成的MKP晶体结晶程度高、缺陷少,后续生成的MKP晶体不断填充MKPC硬化体的孔隙,使硬化体结构趋于致密;自然养护3d后浸入海水养护的MKPC试件有较高的抗压强度和较低的干燥收缩率,其28,60d抗压强度较全程自然养护的MKPC试件分别提高13%和5%,而其60d干燥收缩率仅为全程自然养护MKPC试件的12%,为28d后浸入海水养护MKPC试件的23%.     

碳化对碱矿渣水泥石干燥收缩的影响

为研究碳化行为对碱性胶凝材料干燥收缩的影响,以水玻璃或NaOH为碱组分,制备Φ27.5×50mm碱矿渣水泥石试件,并测量Φ27.5×1mm水泥石薄片在干缩条件与碳化条件下的直径变化率,以表征碱矿渣水泥石的干燥收缩与碳化收缩.结果表明:在(20±1)℃,相对湿度(70±5)%的条件下,以NaOH为碱组分的碱矿渣水泥石干燥收缩大于以水玻璃为碱组分的碱矿渣水泥石干燥收缩;碳化使硅酸盐水泥石的收缩增加,但未增加碱矿渣水泥石的收缩;碱当量适当提高有利于减小碱矿渣水泥石的干燥收缩与碳化收缩;以模数为1.2~1.5的水玻璃配制的碱矿渣水泥石干燥收缩与碳化收缩较小.     

碳化养护对钢渣-熟石灰固碳砖耐久性的影响

研究了碳化养护工序对钢渣-熟石灰固碳砖抗冻融性能、抗硫酸盐侵蚀性能和抗盐结晶压性能等耐久性的影响,并用X射线衍射分析、热分析、孔结构分析和扫描电子显微分析对硬化浆体的微观结构进行了表征,揭示了其耐久性的改善机理.结果表明：钢渣-熟石灰固碳砖具有优良的耐久性;碳化养护过程中,钢渣-熟石灰固碳砖中化学稳定性差的Ca(OH)₂转变为稳定性高的CaCO₃,硬化浆体的孔结构得以细化,因而钢渣-熟石灰固碳砖的耐久性得到显著改善;钢渣-熟石灰固碳砖的综合CO₂减排效益为179.4 kg/t,钢渣利用率为238.0 kg/t,环保效果显著.     

超细CaCO3增强硫铝酸盐水泥强度的研究

在硫铝酸盐水泥硬化体中,钙矾石主要以柱状、棒状而存在,这对水泥的性能产生了不利影响。探讨了超细CaCO3对硫铝酸盐水泥进行改性的研究。试验结果表明,超细CaCO3掺量为3%时,明显改善了硫铝酸盐水泥的强度,其28 d净浆与砂浆抗压强度分别达到100.6 MPa和94.1 MPa,且水泥的28 d砂浆抗折强度高达12.5 MPa。SEM显示掺超细CaCO3硫铝酸盐水泥硬化体中难以发现大颗粒状的水化硫铝酸钙晶体,结构较致密、均匀。     

镁渣硅酸盐水泥的性能

用2种不同来源的镁渣作为水泥混合材配制镁渣硅酸盐水泥.研究了其标准稠度用水量、凝结时间、强度等基本性能,考察了镁渣对水泥干燥收缩的影响,并通过XRD、DSC/TG、SEM等微观手段研究了镁渣在水泥中的作用效应.结果表明:镁渣作为水泥的混合材具有一定的减水缓凝效果;镁渣掺量在10％～30％范围内时,水泥样品符合通用硅酸盐...     

Influence of Mineral Admixtures on Essential Properties of Ternary Cement Blends

Two CaCO3-based materials （limestone and clamshells） and steel slag were used as mineral admixtures in cement to produce ternary blends and their influences on hydration and portlandite formation were analyzed. Additionally, mechanical properties were determined. These properties were determined using X-ray diffraction and scanning electron microscopic/energy dispersive X-ray analytical techniques as well as applying methods specified by EN （European Standards） and ASTM （American Standards for Testing and Materials）. The portlandite （Ca（OH）E） content was considerably reduced from 36.9% of reference cement to between 13.79% and 15.5%. With the water demand and setting times of the cements containing up to 10%, admixtures did not change significantly. The mechanical tests results showed that ternary blends produced 2-day strengths higher than that specified by EN 197-1 and that blends containing up to 20% admixtures can be used to produce both Class 32.5N and 42.5N cements.